專利名稱：基于goose邏輯的電能表電壓智能采集方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種基于GOOSE邏輯的電能表電壓智能采集方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接收和分配電能，控制電力的流向和調(diào)整電壓的 電力設(shè)施；其有多條高、低電壓進(jìn)出線路，每條進(jìn)出線的計(jì)量電能表需要采集相應(yīng)回路的電 壓、電流信號(hào)。變電站在實(shí)際應(yīng)用中為節(jié)省一次設(shè)備投資，電流互感器按線路裝設(shè)、電壓互 感器按母線裝設(shè)，計(jì)量電能表二次電壓回路采用接入電壓切換裝置切換相應(yīng)的I、II段母 線電壓，計(jì)算相應(yīng)線路的電能量。這種方法存在通過(guò)輔助觸點(diǎn)來(lái)反映刀閘的位置，并由此導(dǎo)通電壓切換裝置中相應(yīng) 的繼電器線圈進(jìn)行電壓選擇切換。由于兩組電壓互感器的二次回路存在電氣聯(lián)系，會(huì)造成 電壓互感器二次反充電，因此該方法安全性和可靠性不高。如每條線路均裝設(shè)電壓互感器計(jì)量電壓不需要切換。但這種方案造價(jià)較高，變電 站的規(guī)模越大，經(jīng)濟(jì)性越差。隨著電子互感器技術(shù)、智能開關(guān)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展以及IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的 頒布，以一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化為主要特征的數(shù)字化變電站成 為目前的研究熱點(diǎn)。利用數(shù)字化變電站邏輯電壓判斷，實(shí)現(xiàn)電能表電壓智能采集成為本發(fā) 明的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利是一種基于GOOSE邏輯的電能表電壓智能采集方法及系統(tǒng)，目的是改 變電能表電壓采集方式，采用自動(dòng)讀取變電所IEC61850 GOOSE報(bào)文(面向通用對(duì)象的變電 站事件報(bào)文)，智能選擇電壓采集數(shù)據(jù)，電能表根據(jù)采集到電壓、電流瞬時(shí)值計(jì)算電能量。有 效減少電壓互感器配置數(shù)量，提高安全性和可靠性，具有節(jié)約投資，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的特點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明專利的方法是
一種基于GOOSE邏輯的電能表電壓智能采集方法，所述的變電站每條進(jìn)線上都安裝有 電壓電流互感器和進(jìn)線刀閘，主變側(cè)安裝有主變電流互感器和主變刀閘；刀閘斷開閉合情 況信號(hào)輸出至智能終端，智能終端生成數(shù)字信號(hào)至GOOSE交換機(jī)，產(chǎn)生GOOSE報(bào)文，GOOSE交 換機(jī)輸出給過(guò)程交換機(jī)；電壓電流互感器帶電，輸出數(shù)字信號(hào)至相應(yīng)線路合并單元；主變 電流互感器的數(shù)字信號(hào)輸出至另一個(gè)合并單元；合并單元匯總后輸出至過(guò)程交換機(jī)；然后 數(shù)字式電能表根據(jù)過(guò)程交換機(jī)接收到的刀閘的斷開閉合的GOOSE報(bào)文情況，智能采集線路 電壓與主變電流數(shù)字信號(hào)，完成電能量計(jì)算。一種基于GOOSE邏輯的電能表電壓智能采集系統(tǒng)，包括變電站每條進(jìn)線上都安 裝有電壓電流互感器和進(jìn)線刀閘，主變側(cè)安裝有主變電流互感器和主變刀閘；其中電壓電 流互感器與進(jìn)線刀閘連接，進(jìn)線刀閘與主變電流互感器連接，主變電流互感器與主變刀閘 連接，主變刀閘與主變連接；進(jìn)線刀閘和主變刀閘各自連接有一個(gè)智能終端；智能終端與GOOSE交換機(jī)相連；電壓電流互感器與第一合并單元相連，主變電流互感器與第二合并單 元相連；第一合并單元、第二合并單元和GOOSE交換機(jī)分別與過(guò)程交換機(jī)相連，過(guò)程交換機(jī) 分別與線路電能表、主變電能表相連。所述的進(jìn)線刀閘與相鄰一條進(jìn)線的進(jìn)線刀閘之間通過(guò)刀閘相連，刀閘也連接有一 個(gè)智能終端。采用上述方法后，本發(fā)明的有益效果為一是實(shí)現(xiàn)電壓智能采集；二是減少電壓 互感器配置，可節(jié)省投資；三是通過(guò)邏輯判斷，避免了傳統(tǒng)二次回路切換引起的反充電這一 問(wèn)題，提高了電氣連接的可靠性和安全性。


圖1是本發(fā)明專利的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例為一種基于GOOSE邏輯判斷的數(shù)字化電能表電壓智能采集系統(tǒng)，如圖1 所示，本實(shí)施例采用二條線路，分別是第一線路10和第二線路11，第一線路10和第二線路 11上分別對(duì)應(yīng)安裝有第一電壓電流互感器1和第二電壓電流互感器2，第一電壓電流互感 器1和第二電壓電流互感器2分別與第一進(jìn)線刀閘15和第二進(jìn)線刀閘16相連，第一進(jìn)線 刀閘15和第二進(jìn)線刀閘16分別與第一主變電流互感器3和第二主變電流互感器4連接， 第一進(jìn)線刀閘15和第二進(jìn)線刀閘16之間通過(guò)刀閘14相連，第一主變電流互感器3和第二 主變電流互感器4分別與第一主變刀閘17和第二主變刀閘18連接，第一主變刀閘17和第 二主變刀閘18與第一主變12和第二主變13對(duì)應(yīng)連接。第一線路10和第二線路11上的 第一電壓電流互感器1和第二電壓電流互感器2分別對(duì)應(yīng)連接有一個(gè)第一合并單元8相 連，第一主變電流互感器3和第二主變電流互感器4分別對(duì)應(yīng)連接有一個(gè)第二合并單元9， 第一合并單元8和第二合并單元9與過(guò)程交換機(jī)7相連。刀閘14、第一進(jìn)線刀閘15、第二進(jìn)線刀閘16、第一主變刀閘17、第二主變刀閘18 分別與各自的智能終端5連接，所有的智能終端5分別與GOOSE交換機(jī)6相連，GOOSE交換 機(jī)6與過(guò)程交換機(jī)7相連。第一線路電能表19 (對(duì)應(yīng)線路10)、第二線路電能表20 (對(duì)應(yīng)線路11)、第一主變 電能表21 (對(duì)應(yīng)主變12)、第二主變電能表22 (對(duì)應(yīng)主變13)與過(guò)程交換機(jī)7相連。本實(shí)施例的基于GOOSE邏輯判斷的數(shù)字化電能表電壓智能采集裝置的采集方法 為當(dāng)?shù)谝痪€路10，第二線路11同時(shí)運(yùn)行，刀閘14斷開，第一進(jìn)線刀閘15、第二進(jìn)線刀閘 16、第一主變刀閘17、第二主變刀閘18閉合，刀閘斷開閉合的信號(hào)分別輸出至各自的智能 終端5，各自的智能終端5生成的數(shù)字信號(hào)匯總至GOOSE交換機(jī)6，產(chǎn)生GOOSE報(bào)文，GOOSE 交換機(jī)6輸出給過(guò)程交換機(jī)7。第一電壓電流互感器1和第二電壓電流互感器2帶電，分別輸出數(shù)據(jù)信號(hào)至相應(yīng) 的第一合并單元8。由于第一主變12、第二主變13沒(méi)有電壓互感器，第一主變電流互感器 3和第二主變電流互感器4的數(shù)字信號(hào)分別輸出至相應(yīng)的第二合并單元9，所有第一合并單 元8和第二合并單元9的數(shù)字信號(hào)匯總至過(guò)程交換機(jī)7。數(shù)字式電能表根據(jù)過(guò)程交換機(jī)7 中刀閘14斷開、第一進(jìn)線刀閘15、第二進(jìn)線刀閘16、第一主變刀閘17、第二主變刀閘18閉合邏輯信號(hào)(GOOSE報(bào)文情況)，主變電能表21采集線路10電壓電流互感器1輸出的電壓 數(shù)字信號(hào)與主變電流互感器3輸出數(shù)字信號(hào)，完成電能量計(jì)算；主變電能表22采集線路11 電壓電流互感器2輸出的電壓數(shù)字信號(hào)與主變電流互感器4輸出數(shù)字信號(hào)，完成電能量計(jì) 算。線路電能表19、20無(wú)邏輯判斷，分別采集相應(yīng)線路10、11電壓電流互感器1、2輸出的 電壓、電流數(shù)字信號(hào)，完成電能量計(jì)算。當(dāng)?shù)谝痪€路10單獨(dú)運(yùn)行，第二進(jìn)線刀閘16斷開，刀閘14、第一進(jìn)線刀閘15、第一 主變刀閘17、第二主變刀閘18閉合，第二進(jìn)線刀閘16斷開信號(hào)和刀閘14、第一進(jìn)線刀閘
15、第一主變刀閘17、第二主變刀閘18的閉合信號(hào)輸出至各自的智能終端5，智能終端5生 成數(shù)字信號(hào)至GOOSE交換機(jī)6，GOOSE交換機(jī)6聯(lián)接至過(guò)程交換機(jī)7。第一線路10的第一 電壓電流互感器1帶電，輸出數(shù)據(jù)信號(hào)至相應(yīng)線路第一合并單元8。由于第一主變12沒(méi)有 電壓互感器，第一電流互感器3、第二電流互感器4輸出數(shù)字信號(hào)至相應(yīng)第二合并單元9，第 一合并單元8和第二合并單元9的數(shù)字信號(hào)匯總至過(guò)程交換機(jī)7。數(shù)字化電能表根據(jù)過(guò)程 交換機(jī)7中第二進(jìn)線刀閘16斷開，刀閘14、第一進(jìn)線刀閘15、第一主變刀閘17、第二主變刀 閘18閉合的邏輯信號(hào)(GOOSE報(bào)文情況)，第一主變電能表21采集第一線路10上的第一電 壓電流互感器1輸出的電壓數(shù)字信號(hào)與第一主變電流互感器3輸出的電流數(shù)字信號(hào)，完成 電能量計(jì)算；第二主變電能表22采集第二線路11上的電壓電流互感器1輸出的電壓數(shù)字 信號(hào)與第二主變電流互感器4輸出的電流數(shù)字信號(hào)，完成電能量計(jì)算。第一線路電能表19 對(duì)應(yīng)第一線路11電壓電流互感器2無(wú)輸出的電壓、電流數(shù)字信號(hào)，不計(jì)算電能量。第二線 路電能表20無(wú)邏輯判斷，采集相應(yīng)第一線路10電壓電流互感器1輸出的電壓、電流數(shù)字信 號(hào)，完成電能量計(jì)算。當(dāng)?shù)诙€路11單獨(dú)運(yùn)行，第一進(jìn)線刀閘15斷開，刀閘14、第二進(jìn)線刀閘16、第一 主變刀閘17、第二主變刀閘18閉合，第一進(jìn)線刀閘15斷開信號(hào)和刀閘14、第二進(jìn)線刀閘
16、第一主變刀閘17、第二主變刀閘18閉合的信號(hào)輸出至各自相應(yīng)的智能終端5，所有智能 終端5生成數(shù)字信號(hào)至GOOSE交換機(jī)6，產(chǎn)生GOOSE報(bào)文，GOOSE交換機(jī)6輸出給過(guò)程交換 機(jī)7。第二線路11上的第二電壓電流互感器2帶電，輸出數(shù)據(jù)信號(hào)至相應(yīng)線路的第一合并 單元8。由于第二主變13沒(méi)有電壓互感器，第一電流互感器3、第二電流互感器4輸出數(shù)字 信號(hào)至相應(yīng)的第二合并單元9，所有第一合并單元8和第二合并單元9的數(shù)字信號(hào)匯總至 過(guò)程交換機(jī)7。數(shù)字化電能表根據(jù)過(guò)程交換機(jī)7中第一進(jìn)線刀閘15斷開邏輯信號(hào)和刀閘 14、第二進(jìn)線刀閘16、第一主變刀閘17、第二主變刀閘18閉合邏輯信號(hào)，第一主變電能表21 采集第一線路10上的第一電壓電流互感器2輸出的電壓數(shù)字信號(hào)與第一主變電流互感器 3輸出的電流數(shù)字信號(hào)，完成電能量計(jì)算；第二主變電能表22采集第二線路11上的第二電 壓電流互感器2輸出的電壓數(shù)字信號(hào)與第二主變電流互感器4輸出的電流數(shù)字信號(hào)，完成 電能量計(jì)算。第一線路電能表19相應(yīng)第一線路10上的第一電壓電流互感器1無(wú)輸出的電 壓、電流數(shù)字信號(hào)，不計(jì)算電能量。第二線路電能表20無(wú)邏輯判斷，采集相應(yīng)第二線路11 上的第二電壓電流互感器2輸出的電壓、電流數(shù)字信號(hào)，完成電能量計(jì)算。本實(shí)施例所述的一種基于GOOSE邏輯判斷的數(shù)字化電能表電壓智能采集方法可 應(yīng)用于IlOkV及以上智能化變電站的數(shù)字化電能表電壓智能采集。所以只要運(yùn)用了此種方 法的數(shù)字化電能表智能采集技術(shù)，皆應(yīng)列入本案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于GOOSE邏輯的電能表電壓智能采集方法，其特征在于所述的變電站每 條進(jìn)線上都安裝有電壓電流互感器和進(jìn)線刀閘，主變側(cè)安裝有主變電流互感器和主變刀 閘；刀閘斷開閉合情況信號(hào)輸出至智能終端，智能終端生成數(shù)字信號(hào)至GOOSE交換機(jī)，產(chǎn)生 GOOSE報(bào)文，GOOSE交換機(jī)輸出給過(guò)程交換機(jī)；電壓電流互感器帶電，輸出數(shù)字信號(hào)至相應(yīng) 線路合并單元；主變電流互感器的數(shù)字信號(hào)輸出至另一個(gè)合并單元；合并單元匯總后輸出 至過(guò)程交換機(jī)；然后數(shù)字式電能表根據(jù)過(guò)程交換機(jī)接收到的刀閘的斷開閉合的GOOSE報(bào)文 情況，智能采集線路電壓與主變電流數(shù)字信號(hào)，完成電能量計(jì)算。
2.一種基于GOOSE邏輯的電能表電壓智能采集系統(tǒng)，其特征在于包括變電站每條進(jìn) 線(10)上都安裝有電壓電流互感器(1)和進(jìn)線刀閘(15)，主變(12)側(cè)安裝有主變電流互 感器⑶和主變刀閘(17)；其中電壓電流互感器⑴與進(jìn)線刀閘(15)連接，進(jìn)線刀閘(15) 與主變電流互感器C3)連接，主變電流互感器C3)與主變刀閘(17)連接，主變刀閘(17)與 主變(12)連接；進(jìn)線刀閘(15)和主變刀閘(17)各自連接有一個(gè)智能終端(5)；智能終端(5)與GOOSE交換機(jī)(6)相連；電壓電流互感器⑴與第一合并單元⑶相連，主變電流互 感器C3)與第二合并單元(9)相連；第一合并單元(8)、第二合并單元(9)和GOOSE交換機(jī)(6)分別與過(guò)程交換機(jī)(7)相連，過(guò)程交換機(jī)(7)分別與線路電能表(19)、主變電能表(21) 相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于GOOSE邏輯的電能表電壓智能采集系統(tǒng)，其特征在 于所述的進(jìn)線刀閘(15)與相鄰一條進(jìn)線(11)的進(jìn)線刀閘(16)之間通過(guò)刀閘(14)相連， 刀閘(14)也連接有一個(gè)智能終端(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于GOOSE邏輯的電能表電壓智能采集方法及系統(tǒng)，所述的變電站每條進(jìn)線上都安裝有電壓電流互感器和進(jìn)線刀閘，主變側(cè)安裝有主變電流互感器和主變刀閘；刀閘斷開閉合情況信號(hào)輸出至智能終端，智能終端生成數(shù)字信號(hào)至GOOSE交換機(jī)，GOOSE交換機(jī)輸出給過(guò)程交換機(jī)；電壓電流互感器輸出數(shù)字信號(hào)至相應(yīng)線路合并單元；主變電流互感器的數(shù)字信號(hào)輸出至另一個(gè)合并單元；合并單元匯總后輸出至過(guò)程交換機(jī)；然后數(shù)字式電能表根據(jù)過(guò)程交換機(jī)接收到的刀閘的斷開閉合的情況，智能采集線路電壓與主變電流數(shù)字信號(hào)，完成電能量計(jì)算。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了電能表電壓智能采集，減少電壓互感器配置。
文檔編號(hào)G08C19/06GK102096997SQ20101061245
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者孟磊, 徐永進(jìn), 毛一豐, 謝烽, 邵彭飛, 陳晶 申請(qǐng)人:紹興電力局